6.1 光电效应及其解释（教学课件） 高中物理鲁科版（2019）选择性必修第三册（35张PPT）

第一节 光电效应及其解释 教学课件 Teaching Courseware 20XX.XX.XX 第六章 波粒二象性 高中物理鲁科版（2019）选择性必修第三册 PART.1 PART.2 PART.3 PART.4 素养目标 新课讲解 新课导入 经典例题 目录 CONTENTS PART.2 PART.4 课堂练习 课堂小结 新课导入 红外遥控器切换电视频道 扫码支付 光伏发电 观察并思考，这些是怎么做到的？ 其实这些应用都与光电效应有关。那什么是光电效应呢？ 新课讲解 New lesson explanation 新课讲解 一、光电效应 普朗克的能量子说: 带电微粒辐射或吸收能量时，是一份一份地辐射或吸收的，每一份叫做一个能量子，每一个能量子的能量 ε=hν h为普朗克常量：h=6.626×10-34J·s 光的本质是什么？ 新课讲解 重新提出“光的粒子性” 光是电磁波，它能很好地解释光的干涉、衍射等现象，但是，光的波动说并不能成功地说明光的所有现象。早在1887年赫兹在做电磁的实验时，就偶然发现了一个后来被称作光电效应的现象，这个现象使光的波动说遇到了无法克服的困难. 赫兹 新课讲解 演示光电效应 如图6-1所示，把一块擦亮的锌板安装在静电计上。把用毛皮摩擦过的橡胶棒接触锌板，静电计指针的偏角将会怎样变化？用紫外光照射锌板，观察静电计指针的偏角有什么变化；停止紫外光照，静电计指针的偏角又会怎样变化？这说明了什么？请解释以上现象。 现象： 1、把用毛皮摩擦过的橡胶棒接触锌板，锌板带负电，验电器指针打开。 2、用紫外光照射锌板，验电器指针打开角度变小。 3、停止紫外光照射锌板，验电器指针打开角度不再减小。 说明： 紫外光的照射可以使锌板带正电。有电子从锌板表面逸出。 新课讲解 1.定义 物理学中，在光的照射下电子从物体表面逸出的现象，称为光电效应。逸出的电子称为光电子。 光电子定向移动形成的电流叫光电流。 新课讲解 实验 图为一种典型的光电管结构示意图，抽成真空的玻璃管内密封有阴极和阳极，在阴极表面涂有某种金属材料，当受到光照射时产生光电子。 （1）研究目的： 光电效应中电子发射情况与照射光的强弱、光的颜色（频率）等物理量之间的关系。 新课讲解 2.装置介绍： ①阴极K：发射光电子， 阳极A：接收光电子，形成光电流。 ②微安表：测量光电流大小 ③电压表：测量K、A间电压 ④滑动变阻器：改变电源加在K、A电压 在如图的电路图中，光束可由玻璃窗口进入，投射到阴极K上。阴极K与阳极A之间的电压可通过滑动变阻器进行调节，电源的正负极也可对调。当发生光电效应时，阴极K发射的光电子被阳极A吸收后，形成光电流。因此，我们可通过该电路来探究光电效应的规律。 新课讲解 （1）用不同频率的光照射阴极，并调节光的强度，观察到什么现象？ （2）保持光照条件不变，调节滑动变阻器，逐渐提高电压，观察光电流是否随电压变化而发生变化。 （3）把电源的正负极对调，重复上述实验，观察实验现象。 记录上述实验数据、观察实验结果并进行分析，看一看有哪些规律。 新课讲解 2.规律 （1）光电效应产生的条件：当入射光的频率低于某一频率时，光电流消失，不会产生光电效应，这一频率称为极限频率Vc。 极限频率与金属的种类有关，每一种金属对应一种极限频率。只有当入射光的频率大于或等于极限频率，才会产生光电效应；若入射光的频率小于极限频率，即使增加光的强度或照射时间，也不能产生光电效应。（入射光V>Vc） 新课讲解 （2）瞬时性：从光照射到金属表面至产生光电效应间隔的时间很短，通常在10-9s内。 （3）饱和电流：产生光电效应时，在光照强度不变的情况下，光电流随电压的增大而增大，当电流增大到一定值后，即使电压再增大，电流也不再增加，达到一个饱和值，即为饱和电流Im。在光频率不变的情况下，入射光越强，单位时间内逸出的电子数也越多，饱和电 ... ...